Masterbatch negro de alta dispersión frente a estándar: cómo elegir
Respuesta breve
"Alta dispersión" es una descripción del proveedor, no un grado normalizado. Debería significar que el masterbatch deja menos aglomerados de negro de humo sin dispersar, y más pequeños, en el producto final según un ensayo indicado, en comparación con un grado estándar ensayado del mismo modo. Esto importa sobre todo donde los aglomerados causan fallos o defectos visibles, como en película delgada, fibra, cubiertas de cable de pared delgada y tubería a presión, y mucho menos en piezas inyectadas gruesas y de bajo brillo. Que un grado de alta dispersión compense su mayor precio depende de lo que le cueste la mala dispersión en su propio proceso.
Qué debe incluir una afirmación de dispersión
Una afirmación de alta dispersión solo es útil si indica:
- el método de ensayo utilizado, por ejemplo un ensayo de película, un ensayo de presión en filtro o la microscopía;
- las condiciones del ensayo, como la dilución, la resina base y el espesor de la película o la malla del filtro;
- el resultado, y el resultado del grado de comparación ensayado del mismo modo.
Sin estos datos no se pueden comparar dos productos de "alta dispersión" de proveedores distintos. El mismo contenido de negro de humo no significa la misma dispersión: el grado de negro de humo, el sistema dispersante y el proceso de compounding cambian hasta qué punto se rompen los aglomerados.
Qué defectos dependen de la dispersión
| Defecto | Aspecto | Relación con la dispersión del masterbatch | Otras causas habituales |
|---|---|---|---|
| Puntos negros | Puntos oscuros y duros en película, lámina o superficies inyectadas | Directa: aglomerados sin dispersar | Material degradado, contaminación |
| Agujeros y roturas | Agujeros en película delgada, roturas de filamento en fibra | Directa cuando los aglomerados son grandes respecto al espesor | Geles, contaminación, inestabilidad del proceso |
| Aumento de la presión en el filtro | Subida de presión en el paquete de filtros durante una producción | Directa: aglomerados que se acumulan en los filtros | Contaminación, material degradado |
| Vetas | Bandas de negro o brillo irregulares | Parcial: también por mala mezcla del soporte | Dosificación, compatibilidad del soporte, condiciones de transformación |
| Geles y puntos cristalinos | Puntos de polímero transparentes o brillantes | En general no es un defecto de dispersión del negro de humo | Resina base, soporte sin fundir, polímero degradado |
Un masterbatch de mayor dispersión puede eliminar los defectos debidos a los aglomerados. No resolverá los geles de la resina base ni las vetas causadas por la dosificación.
Cómo verificar la diferencia
Compare los dos masterbatches uno junto a otro en las mismas condiciones, a ser posible con su propia resina base y su proceso. Un ensayo de película soplada o plana, como el descrito en la ISO 23900-6, hace visibles y contables los aglomerados. Un ensayo de valor de presión en filtro, como el de la ISO 23900-5, mide la rapidez con que los aglomerados obstruyen un filtro y es especialmente relevante para fibra y película delgada. La microscopía de cortes se usa para tubería y compuestos. Nuestra guía para evaluar la dispersión del masterbatch negro explica estos métodos en detalle; este artículo se centra en la elección entre tipos de producto.
Comparación entre masterbatch estándar y de alta dispersión
| Aspecto comparado | Masterbatch negro estándar | Masterbatch negro de alta dispersión | Cómo verificarlo |
|---|---|---|---|
| Aglomerados sin dispersar | Aceptable para muchas piezas gruesas o de bajo brillo | Menos y más pequeños según el ensayo indicado | Ensayo de película o microscopía a la misma dilución |
| Comportamiento en filtración | Puede cargar antes los filtros finos | Carga más lenta de los filtros en filtración fina | Ensayo de valor de presión en filtro en las mismas condiciones |
| Aspecto superficial | Adecuado para piezas generales | Más adecuado para superficies de alto brillo y pared delgada | Comparación visual y de brillo en la pieza real |
| Usos típicos | Piezas inyectadas, perfiles gruesos, película general | Película delgada, fibra, cubiertas de cable finas, aplicaciones exigentes de tubería | Prueba en la aplicación objetivo |
| Precio por kilogramo | Menor | Normalmente mayor | Oferta del proveedor |
| Coste por pieza | Depende de la proporción de adición, el rechazo y las paradas | Depende de los mismos factores | Cálculo con los datos de su propia prueba |
Lo que necesitan las distintas aplicaciones
- Película delgada: los aglomerados cercanos al espesor de la película causan puntos, zonas débiles y agujeros; la dispersión suele ser prioritaria.
- Fibra y filamento: los filtros y las hileras son muy sensibles a los aglomerados; el comportamiento de presión en filtro es un criterio de selección clave.
- Tubería: la dispersión afecta a la uniformidad de la pared y, en la tubería a presión, debe cumplir los requisitos de la norma de tubería.
- Cubiertas de cable: las paredes delgadas a alta velocidad de línea muestran los aglomerados como rugosidad superficial y puntos.
- Piezas inyectadas gruesas: los aglomerados pequeños suelen ser invisibles e inocuos, por lo que un grado estándar puede bastar.
Cómo calcular el valor económico
El precio por kilogramo de masterbatch es solo una parte del coste. Una comparación justa suma, por unidad de producto conforme:
| Factor de coste | Cómo puede cambiarlo la dispersión |
|---|---|
| Coste del masterbatch | Precio multiplicado por la proporción de adición necesaria para alcanzar el objetivo |
| Rechazo y retrabajo | Menos rechazos por puntos, agujeros o defectos superficiales |
| Cambios de filtro y paradas | Producciones más largas entre cambios de filtro en procesos sensibles a la filtración |
| Reclamaciones de clientes | Menor riesgo de reclamaciones por defectos visibles |
| Productos más delgados o proporciones menores | Una mejor dispersión a veces permite una proporción de adición menor para el mismo aspecto |
Obtenga estas cifras de una prueba en su propia línea con ambos grados. Si un grado de alta dispersión reduce el rechazo y las paradas lo suficiente para cubrir su mayor precio, es la opción más barata por pieza conforme; si su proceso no muestra pérdidas relacionadas con la dispersión, un grado estándar suele ser la mejor compra.
Preguntas frecuentes
¿Existe una definición normalizada de masterbatch negro de alta dispersión?
No. Es una descripción del proveedor. Una afirmación útil indica el método de ensayo, las condiciones y el resultado comparado con otro grado.
¿Dos masterbatches con el mismo contenido de negro de humo se dispersan igual?
No. El grado de negro de humo, el sistema dispersante y el proceso de compounding pueden dar dispersiones muy diferentes con el mismo contenido de negro de humo.
¿Un grado de alta dispersión eliminará los geles de mi película?
Normalmente no. Los geles y los puntos cristalinos suelen proceder de la resina base, del soporte sin fundir o del polímero degradado, no de la dispersión del negro de humo.
¿Cuándo es mejor un masterbatch negro estándar?
En piezas gruesas y de bajo brillo y en procesos sin filtración fina, donde los aglomerados no causan defectos visibles ni fallos, un grado estándar suele bastar y es más económico.
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Comparar grados en su proceso
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Referencias técnicas
- ISO 23900-5:2015 — Pigmentos y cargas: ensayo de valor de presión en filtro
- ISO 23900-6:2015 — Pigmentos y cargas: ensayo de película
Estas referencias describen en general métodos de ensayo de la dispersión. ZFH no publica en este artículo clasificaciones de dispersión, valores de presión en filtro ni tasas de defectos de sus grados.